二三極管在智能音箱中的作用是什么？

如今，智能音箱在我們的生活中非常常見，它是大家進(jìn)行上網(wǎng)的一個(gè)工具，它也能進(jìn)行點(diǎn)播歌曲、上網(wǎng)購物、天氣預(yù)報(bào)，它還能開燈、開電視、開窗簾、設(shè)置冰箱溫度、讓熱水器升溫等，智能音箱是一個(gè)非常智能的家居產(chǎn)品，未來的市場前景非常廣闊。

（圖1：智能音箱）

常見的智能音箱是由哪些零部件構(gòu)成的，二三極管在智能音箱中起到什么樣的作用，它是如何幫助智能音箱實(shí)現(xiàn)更多的智能功能的。本期合科泰帶大家了解下二三極管在智能音箱中的應(yīng)用，幫助大家更深入理解二三極管產(chǎn)品在智能音箱中扮演的角色。

（圖2：開關(guān)二極管，型號(hào)1N4148W）

眾所周知，二極管是電子產(chǎn)品中最基礎(chǔ)的元件之一。通常，電子產(chǎn)品會(huì)利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接，構(gòu)成不同功能的電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電整流、對(duì)調(diào)制信號(hào)檢波、限幅和鉗位以及對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能 。

一個(gè)比較常見的智能音箱通常包含幾大模塊：微處理器、音頻處理電路模塊、電源管理電路模塊、接口電路模塊、LED顯示電路模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊等。BOM表上通常有SoC芯片、混合信號(hào)微控制器、WiFi/藍(lán)牙單芯片、立體聲音頻放大器芯片、語音專用芯片、DSP芯片、存儲(chǔ)芯片、電源管理芯片、LED驅(qū)動(dòng)器、MEMS麥克風(fēng)拾音陣列、PCB板、二極管、三極管、電阻、電容、電感、晶振、傳感器、連接器、喇叭、微動(dòng)按鍵、麥克風(fēng)、電池、USB接口等。

以常見的回聲消除電路為例，這部分會(huì)用到二極管產(chǎn)品。智能音箱語音識(shí)別的準(zhǔn)確性挑戰(zhàn)是麥克風(fēng)會(huì)取環(huán)境噪聲，為了過濾噪聲，一個(gè)技術(shù)就是回聲消除，它可以識(shí)別播放中音樂的數(shù)字信號(hào)，然后將該信號(hào)從麥克風(fēng)輸入中去除。為了更好地濾除環(huán)境噪聲，帶有回聲消除功能的音頻放大器有一個(gè)SDOUT 信號(hào)，然后，SDOUT 信號(hào)饋入 SoC，濾除麥克風(fēng)收到的音樂信號(hào)。

（ 圖3：常見智能音箱電路框圖）

拿音頻輸出模塊舉例，智能音箱的音源模塊通常被分解成兩部分，一個(gè)是負(fù)責(zé)輸出數(shù)字信號(hào)的數(shù)字部分，一個(gè)是負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換的解碼部分。功放部分也被分為前置放大器和后級(jí)放大器，前置放大器主要負(fù)責(zé)信號(hào)的電壓放大、音量控制、多路音源的切換、音調(diào)調(diào)整以及阻抗匹配等功能，而后置部分則專門負(fù)責(zé)功率放大，兩個(gè)部分都會(huì)用到二三極管產(chǎn)品。

（ 圖4：常見音頻放大器信號(hào)原理圖）

功率放大器的目的是給負(fù)載提供足夠大的電流驅(qū)動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)功率放大，D類功放也叫數(shù)字式放大器，利用極高頻頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號(hào)，具有效率高體積小的優(yōu)點(diǎn)。典型的D類功放拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由三角波發(fā)生器、比較器、功率輸出級(jí)以及LC低通濾波器組成。在智能音箱全雙工語音交互的系統(tǒng)中，功放的質(zhì)量是非常重要的，因?yàn)锳EC回聲消除對(duì)信號(hào)失真是非常敏感的，二極管的性能對(duì)功放影響很大。

（ 圖5：功率放大器電路框圖）

除上述例子之外，二三極管在智能音箱的升壓型開關(guān)電源電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、整流電路、檢波電路等上均有應(yīng)用。合科泰產(chǎn)品普遍應(yīng)用于智能音箱產(chǎn)品中，主要是為智能音箱提供橋堆、二三極管等產(chǎn)品與服務(wù)。熱銷二極管型號(hào)包括1N4148 、1N4148、M1等，三極管型號(hào)包括S8050、S8550 、MMBT3904、MMBT3906等。

（圖6：合科泰用于智能音箱上的熱銷型號(hào)）

雖然智能音箱的市場未來很好，但是近幾年行業(yè)受到了疫情和外部因素的影響，智能音箱整體銷量增速放緩，在消費(fèi)者需求低迷的背景下，智能音箱行業(yè)進(jìn)入到了增長的瓶頸期。對(duì)于方案商而言，如何給品牌商提供更具性價(jià)比，更有市場競爭力的產(chǎn)品和方案尤其重要。

如今的智能音箱行業(yè)競爭比以往更激烈了，品牌商除了開發(fā)出質(zhì)量更好、功能更強(qiáng)大、使用更便捷的產(chǎn)品之外，對(duì)供應(yīng)商的選擇也很重要，包括考察其產(chǎn)品研發(fā)、制造、供貨能力等。要想在激烈的市場競爭中占據(jù)先機(jī)，智能音箱的設(shè)計(jì)需要考慮系統(tǒng)成本、產(chǎn)品穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)外觀等。合科泰集研發(fā)、封裝、測試、生產(chǎn)于一體，能幫助智能音箱產(chǎn)品提升能效、降低能耗，提升客戶產(chǎn)品的市場競爭力。

合科泰有30多年的二三極管制造經(jīng)驗(yàn)，能為智能音箱客戶提供的產(chǎn)品線包括電源管理、橋堆、二極管、三極管、MOSFET等，為客戶提供應(yīng)用解決方案和現(xiàn)場技術(shù)支持服務(wù)。在電路設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體器件及工藝設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、器件模型提取等方面積累了豐富的核心技術(shù)，并獲得國家發(fā)明專利，實(shí)用新型專利等多項(xiàng)資質(zhì)。